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Montage de physique n°8 (agrégation 2011) :
Diffraction des ondes lumineuses.
Transcription des notes manuscrites de préparation à l'agrégation. Les schémas et le détail des calculs sont dans le document original : télécharger le montage manuscrit (PDF, 2 pages).
Remarques du jury
Laser et autres sources ; conditions de Fraunhofer et de Fresnel.
Propriétés générales de la diffraction
Diffraction de Fraunhofer
À l'infini, ou au voisinage de l'image géométrique de la source. Source S (laser, ou lampe Filora), objet diffractant, écran à la distance D :
- tache observée perpendiculaire à la fente ;
- on déplace S : la tache bouge ;
- on déplace l'objet : la tache ne bouge pas ;
- on modifie la largeur de l'objet : la tache grandit quand l'objet rétrécit ;
- théorème de Babinet avec un cheveu.
Transition vers la diffraction de Fresnel
Même montage, on rapproche l'écran : la tache bouge quand on déplace l'objet, sa forme est modifiée, apparition de franges.
Caractéristiques de la diffraction par une fente rectangulaire
Détermination de la largeur d'une fente
Détermination des maxima secondaires
Comparaison avec \(\mathrm{sinc}^2\left(\dfrac{\pi a\xi}{\lambda D}\right)\).
Cas de N fentes
Détermination du pas du réseau.
Filtrage spatial : expérience d'Abbe
Laser élargi, réseau (grille), lentille L, plan de Fourier, image du réseau sur l'écran. On place un diaphragme dans le plan de Fourier puis on le ferme : disparition des traits fins de l'image, filtre passe-bas spatial.
Bibliographie
- Sextant, Optique expérimentale
